JP2006113109A - ズームレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】携帯電話機等に搭載されるズームレンズの小型化を図る。
【解決手段】負の屈折力をもつ第１レンズ群、正の屈折力をもつ第２レンズ群、正の屈折力をもつ第３レンズ群が、広角端から望遠端へのズーミングに際してそれぞれ光軸方向に移動するように形成され、第１レンズ群は、両方に凹状の非球面をもつ第１レンズ１からなり、第２レンズ群は、物体側に有効径を開口絞りとする凸状の非球面及び像面側に凹状の非球面をもつ第２レンズ２、正の屈折力をもつ第３レンズ３、第３レンズ３の像面側に接合された負の屈折力をもつ第４レンズ４とからなり、第３レンズ群は、像面側に凸状の非球面をもつメニスカス形状の第５レンズ５からなる。これにより、２．５倍程度のズーム倍率を確保でき、レンズの全長が広角端での焦点距離の４倍以下となり、モバイルカメラ等に搭載可能な小型のズームレンズが得られる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＣＣＤ等の固体撮像素子を備えたデジタルカメラ等に適用されるズームレンズに関し、特に、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯情報端末機に搭載される小型のモバイルカメラ等に好適なズームレンズに関する。

近年、携帯電話機等の市場においては、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたモバイルカメラを搭載するものが多数存在するようになり、モバイルカメラに搭載されるレンズにおいても小型化が求められている。また、携帯電話機等の製品に付加価値を付けるために、単焦点レンズよりも広角〜望遠での撮影が可能なズームレンズの適用が望まれている。
しかしながら、ズームレンズでは、レンズを相対的に光軸方向に移動させて撮影範囲を変化させるため、レンズを配置するスペースとは別に、レンズを移動させるスペースを確保しなければならず、その小型化が困難であった。

通常のデジタルカメラにおいては、レンズユニットに沈胴機構を設けることでスペース上の問題を解決しているものの、この沈胴機構は衝撃に弱いため、落下等により衝撃を受ける頻度が高い携帯電話機等に対して、同様の沈胴機構を採用するのは困難である。
これに対処するべく、一つ一つのレンズの屈折力を高めて、少ない移動量で所定のズーム比を得ることも可能であるが、レンズの屈折力を高めると、レンズの形状がきつくなって諸収差の補正が困難になり、又、レンズのコバ厚を十分に取れず、さらにはレンズの有効径を十分確保することができない、等の問題が発生する。

一方、デジタルカメラに好適とされる従来のズームレンズとして、第１レンズ群、第２レンズ群、及び第３レンズ群を備え、各々のレンズ群が独立して移動するものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特開２００３−１７７３１５号公報 特開平１１−２１１９８４号公報

ところで、上記特許文献１に開示のズームレンズにおいては、接合レンズを用いていないため色収差の補正が十分ではなく、全体として諸収差を良好に補正することができない。また、特許文献２に開示のズームレンズにおいては、接合レンズを用いているものの、第２レンズ群が４枚のレンズにより構成されており、又、開口絞りも第２レンズ群の最も物体側のレンズの前方に配置されているため、第２レンズ群の光軸上にける距離が長くなって小型化が困難であり、又、レンズを移動させるスペースを確保できないためズーム比が低くなってしまう。

本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、３群５枚というシンプルな構成であるにも拘わらず、解像力等の光学性能を低下させることなく、２．５倍程度のズーム比（ズーム倍率）を確保でき、レンズ系の全長が広角端での焦点距離の４倍以下となり、諸収差が良好に補正されて高い光学性能を有し、モバイルカメラ等に搭載可能な寸法に小型化でき、特に携帯電話機等のモバイルカメラに好適なズームレンズを提供することにある。

本発明のズームレンズは、物体側から像面側に向けて順に、負の屈折力をもつ第１レンズ群と、正の屈折力をもつ第２レンズ群と、正の屈折力をもつ第３レンズ群とを備えたズームレンズであって、上記第１レンズ群、第２レンズ群、及び第３レンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングに際してそれぞれ光軸方向に移動し、上記第１レンズ群は、物体側及び像面側の両方に凹状の非球面をもつ第１レンズからなり、上記第２レンズ群は、物体側に有効径を開口絞りとする凸状の非球面及び像面側に凹状の非球面をもつ第２レンズと、正の屈折力をもつ第３レンズと、第３レンズの像面側に接合された負の屈折力をもつ第４レンズとからなり、上記第３レンズ群は、像面側に凸状の非球面をもつメニスカス形状の第５レンズからなる、ことを特徴としている。
この構成によれば、第１レンズ群，第２レンズ群，及び第３レンズ群がそれぞれ光軸方向に移動する３群ズーム方式とし、第１レンズ群に負の屈折力，第２レンズ群に正の屈折力，第３レンズ群に正の屈折力をもつものを適切にパワー配置した３群５枚のレンズ構成を採用することにより、バックフォーカスの長さを適度な長さに抑えてレンズ系の全長を短縮でき、又、第１レンズ，第２レンズ，及び第５レンズに非球面を設けたことにより、解像力等の光学性能を低下させることなく、２．５倍程度のズーム比を確保でき、レンズの全長が広角端での焦点距離の４倍以下となり、モバイルカメラ等に搭載可能な寸法に小型化でき、諸収差が良好に補正された光学性能の高いズームレンズが得られる。

上記構成において、第１レンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングに際して、物体側から像面側に向けて移動し途中から物体側に移動する、構成を採用することができる。
この構成によれば、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群を併せて光軸方向に可動させることにより、レンズ系の全長をより短縮することができる。

上記構成において、第１レンズの物体側に形成された非球面は、中心から周辺部に向かうに連れて負の屈折力が弱くなるように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１レンズにおける物体側の非球面を周辺部の屈折力が小さくなるように形成することで、特に歪曲収差を良好に補正でき、高い光学性能を得ることができる。

上記構成において、第３レンズのアッベ数をν３、第４レンズのアッベ数をν４とするとき、次の条件式（１）
（１） ν３−ν４＞２０
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、第２レンズ群を構成する接合レンズ（第３レンズ及び第４レンズ）が条件式（１）を満足するように形成することで、諸収差、特に球面収差等の軸上収差を良好に補正でき、又、倍率色収差を良好に補正でき、高い光学性能を得ることができる。

上記構成において、第１レンズ群の焦点距離をｆＧ１、第２レンズ群の焦点距離をｆＧ２、第３レンズの焦点距離をｆｇ３とするとき、次の条件式（２），（３）
（２） ０．５１０＜ｆＧ２／│ｆＧ１│＜０．５７０
（３） ０．８９０＜ｆｇ３／ｆＧ２＜０．９２０
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１レンズ群が条件式（２）を満足しかつ第２レンズ群が条件式（３）を満足するように形成することで、レンズ系の短縮化、小型化を達成しつつ、所望のズーム比を確保でき、諸収差、特に、コマ収差（上コマ収差、下コマ収差）、球面収差等の軸上収差、倍率色収差等を良好に補正でき、高い光学性能を得ることができる。

上記構成において、第１レンズの物体側の面の曲率半径をＲ１、第１レンズの像面側の面の曲率半径をＲ２とするとき、次の条件式（４）
（４） ０．３００＜│Ｒ１│／Ｒ２＜０．３２０
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１レンズ群における第１レンズが条件式（４）を満足するように形成することで、諸収差、特にコマ収差（上コマ収差、下コマ収差）を良好に補正でき、高い光学性能を得ることができる。

上記構成において、広角端における第１レンズの物体側の面から像面までの光軸上の距離をＤｗ、第１レンズ群の焦点距離をｆＧ１、第２レンズ群の焦点距離をｆＧ２とするとき、次の条件式（５），（６）
（５） １．７９＜Ｄｗ／│ｆＧ１│＜１．８５
（６） ３．３４＜Ｄｗ／ｆＧ２＜３．３９
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、３群５枚のレンズ構成において、条件式（５），（６）を満足するパワー配置とすることで、諸収差、特に非点収差を良好に補正でき、高い光学性能を得ることができる。

上記構成において、第１レンズ及び第５レンズは、プラスチック材料により形成され、第２レンズ、第３レンズ及び第４レンズは、ガラス材料により形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、コストの低減を図りつつ、所望のズーム比を確保しつつ、レンズの形状を緩やかに形成でき、諸収差、特に色収差を良好に補正でき、又、レンズの有効径を大きくでき、より明るい画像を得ることができる。

以上述べたように、本発明のズームレンズによれば、小型化、薄型化、軽量化、低コスト化等が行え、携帯電話機等の携帯情報端末機に搭載されるモバイルカメラに好適なズームレンズを得ることができる。
特に、３群５枚構成であるにも拘わらず、パワー配置、非球面を施す位置等を適切に設定したことにより、ズーム比が約２．５倍程度、レンズ系の全長が広角端での焦点距離の４倍以下となる、小型かつ薄型で、諸収差が良好に補正された光学性能の高いズームレンズを得ることができる。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１２は、本発明に係るズームレンズの一実施形態を示す基本構成図である。

このズームレンズにおいては、図１に示すように、物体側から像面側に向けて、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群（Ｉ）と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群（ＩＩ）と、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群（ＩＩＩ）とが、順次に配列されている。
そして、広角端から望遠端へのズーミングに際しては、図１中の軌道線で示すように、第１レンズ群（Ｉ）は物体側から像面側へ移動すると共に途中から物体側に移動し、第２レンズ群（ＩＩ）は像面側から物体側に単調に移動し、第３レンズ群（ＩＩＩ）は物体側から像面側に単調に非直線的軌道で移動する。

第１レンズ群（Ｉ）は、図１に示すように、負の屈折力をもつ一つの第１レンズ１により構成されている。
第２レンズ群（ＩＩ）は、図１に示すように、物体側から像面側に向けて順に配列された、正の屈折力をもつ第２レンズ２、正の屈折力をもつ第３レンズ３、第３レンズ３の像側の面に接合されると共に負の屈折力をもつ第４レンズにより構成されている。そして、第２レンズ２は、物体側の面の有効径を開口絞りＳＤ（の口径）とするように形成されている。
第３レンズ群（ＩＩＩ）は、図１に示すように、正の屈折力をもつ一つの第５レンズ５により構成されている。

また、上記配列構成において、第３レンズ群（ＩＩＩ）の第５レンズ５よりも像面側寄りには、赤外線カットフィルタ、ローパスフィルタ等のガラスフィルタ６，７が配置され、ガラスフィルタ７の後方に固体撮像素子としてのＣＣＤの結像面Ｐが配置される。

すなわち、このズームレンズは、独立して光軸方向にそれぞれ移動する３つのレンズ群と、レンズ群全体を形成する５枚のレンズからなる、３群５枚構成をなすものである。
このように、３つのレンズ群（Ｉ），（ＩＩ），（ＩＩＩ）がそれぞれ独立して移動する３群ズーム方式を採用することで、レンズ系の全長を短縮しつつ、２．５倍程度の適切なズーム比を確保することができる。
また、第１レンズ群（Ｉ）に負の屈折力、第２レンズ群（ＩＩ）に正の屈折力、第３レンズ群（ＩＩＩ）に正の屈折力をもつものを適切にパワー配置することで、バックフォーカスＢＦを適切な長さに抑えて、全長を短く設定することができ、又、ガラスフィルタ６，７を配置しつつも、結像面Ｐの近くに第５レンズ５を配置することができ、諸収差の補正が容易になる。

ここで、第１レンズ群（Ｉ）の焦点距離はｆＧ１、第２レンズ群（ＩＩ）の焦点距離はｆＧ２、広角端におけるレンズ系（第１レンズ１の前面〜結像面）の焦点距離はｆｗ、望遠端におけるレンズ系の焦点距離はｆｔ、中間領域におけるレンズ系の焦点距離はｆｍ、第１レンズ１の焦点距離はｆｇ１、第３レンズ３の焦点距離はｆｇ３で表す。
また、第１レンズ１〜第５レンズ５、ガラスフィルタ６，７においては、図１に示すように、それぞれの面をＳｉ（ｉ＝１〜１３）、それぞれの面Ｓｉの曲率半径をＲｉ（ｉ＝１〜１３）、ｄ線に対する屈折率をＮｉ及びアッベ数をνｉ（ｉ＝１〜７）で表す。
さらに、第１レンズ１〜ガラスフィルタ７までのそれぞれの光軸Ｌ上での距離（厚さ、空気間隔）はＤｉ（ｉ＝１〜１２）、広角端におけるレンズ系の全長（第１レンズ１の物体側の面Ｓ１からの結像面（像面）Ｐまでの光軸上の距離）をＤｗ、ガラスフィルタ７から結像面Ｐまでの距離すなわちバックフォーカスをＢＦで表す。

第１レンズ１は、プラスチック材料により形成されて、物体側に凹面Ｓ１及び像面側に凹面Ｓ２を向けた負の屈折力をもつ両凹形状のレンズである。尚、第１レンズ１はガラス材料により形成されてもよい。
そして、物体側の凹面Ｓ１及び像面側の凹面Ｓ２は、共に非球面をなすように形成されている。また、物体側の凹面Ｓ１は、中心から周辺部に向かうに連れて負の屈折力が弱くなるように形成されてもよい。これにより、特に歪曲収差を良好に補正でき、高い光学性能を得ることができる。

第２レンズ２は、ガラス材料により形成されて、物体側に凸面Ｓ３及び像面側に凹面Ｓ４を向けた正の屈折力をもつメニスカス形状のレンズである。尚、第２レンズ２はプラスチック材料により形成されてもよい。
そして、物体側の凸面Ｓ３及び像面側の凹面Ｓ４は、共に非球面をなすように形成されている。また、物体側の凸面Ｓ３の有効径が開口絞りＳＤ（の口径）となるように形成されている。
第２レンズ２においては、特に、ガラス材料を用いて形成することで、高いズーム比を確保するために厳しくなるレンズ形状を緩やかにすることができ、それ故に、色収差を良好に補正でき、又、レンズの有効径を大きく設定でき、より明るい画像を得ることができる。

第３レンズ３は、ガラス材料により形成されて、物体側に凸面Ｓ５及び像面側に凸面Ｓ６を向けた正の屈折力をもつ両凸形状のレンズである。ここで、凸面Ｓ５，Ｓ６は、共に球面に形成されている。
第４レンズ４は、ガラス材料により形成されて、物体側に凹面Ｓ６及び像面側に凹面Ｓ７を向けた負の屈折力をもつ両凹形状のレンズである。ここで、凹面Ｓ６、Ｓ７は、共に球面に形成されている。
そして、第３レンズ３と第４レンズ４とは、面Ｓ６にてお互いに接合された接合レンズとして形成されている。このように、第２レンズ群（ＩＩ）において、接合レンズ（第３レンズ３及び第４レンズ４）を採用することで、特に色収差を良好に補正でき、高い光学性能を得ることができる。

第５レンズ５は、プラスチック材料により形成されて、物体側に凹面Ｓ８及び像面側に凸面Ｓ９を向けた正の屈折力をもつメニスカス形状のレンズである。そして、物体側の凹面Ｓ８は球面に形成され、像面側の凸面Ｓ９は非球面をなすように形成されている。

ここで、第１レンズ１、第２レンズ２、及び第５レンズ５において、非球面を表す式としては、次式で規定される。
Ｚ＝Ｃｙ^２／［１＋（１−εＣ^２ｙ^２）^１／２］＋Ｄｙ^４＋Ｅｙ^６＋Ｆｙ^８＋Ｇｙ^１０
ただし、Ｚ：非球面の頂点における接平面から，光軸Ｌからの高さがｙの非球面上の点までの距離、ｙ：光軸からの高さ、Ｃ：非球面の頂点における曲率（１／Ｒ）、ε：円錐定数、Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ：非球面係数である。

また、上記構成においては、第２レンズ群（ＩＩ）に関して、第３レンズ３のアッベ数ν３と第４レンズ４のアッベ数ν４とが、好ましくは、次の条件式（１）
（１） ν３−ν４＞２０
を満足するように形成される。
条件式（１）は、良好な光学性能を得るために、接合レンズを構成する第３レンズ３及び第４レンズ４のアッベ数に関する条件を規定したものである。ν３−ν４の値が、条件式（１）から逸脱すると、広角端及び望遠端での軸上収差、倍率色収差等を同時に補正するのが困難になり、所望の光学性能が得にくくなる。
したがって、条件式（１）を満足するように形成することで、諸収差、特に球面収差等の軸上収差を良好に補正でき、又、倍率色収差を良好に補正でき、高い光学性能を得ることができる。

上記構成においては、第１レンズ群（Ｉ）の焦点距離ｆＧ１、第２レンズ群（ＩＩ）の焦点距離ｆＧ２、及び第３レンズ３の焦点距離ｆｇ３が、好ましくは、次の条件式（２），（３）
（２） ０．５１０＜ｆＧ２／│ｆＧ１│＜０．５７０
（３） ０．８９０＜ｆｇ３／ｆＧ２＜０．９２０
を満足するように形成される。
条件式（２）は、第１レンズ群（Ｉ）と第２レンズ群（ＩＩ）との焦点距離に関する条件を規定したものである。ｆＧ２／│ｆＧ１│の値が、条件式（２）を上回ると、第１レンズ群（Ｉ）のパワーが弱すぎて、所望のズーム比を確保しようとすると全長が長くなって小型化が困難になり、一方、条件式（２）を下回ると、第２レンズ群（ＩＩ）のパワーが強すぎて、焦点距離が必要以上に短くなり、バックフォーカスＢＦの確保が困難になる。また、第２レンズ群（ＩＩ）のレンズ形状がきつくなってしまい、全ての像高の上限光線において上コマ収差が発生し、十分な光学性能が得られない。
したがって、条件式（２）を満足するように形成することで、レンズ系の短縮化、小型化を達成しつつ、所望のズーム比を確保でき、諸収差、特に、コマ収差（上コマ収差）、球面収差等の軸上収差、倍率色収差等を良好に補正でき、高い光学性能を得ることができる。
条件式（３）は、第２レンズ群（ＩＩ）内部でのパワー配置に関する条件を規定したものである。ｆｇ３／ｆＧ２の値が、条件式（３）を上回ると、第２レンズ群（ＩＩ）のパワーが弱すぎて、広角端及び望遠端での軸上収差、倍率色収差等を同時に補正するのが困難になり、又、全像高の上限光線の上コマ収差及び下限光線の下コマ収差が発生し、十分な光学性能を得るのが困難になり、一方、条件式（３）を下回ると、第２レンズ群（ＩＩ）のパワーが強くなりすぎて、レンズのコバ厚が取れなくなって製造が困難になり、又、全像高の上限光線の下コマ収差が発生し、十分な光学性能を得るのが困難になる。
したがって、条件式（３）を満足するように形成することで、レンズ系の全長の短縮化、小型化を達成しつつ、所望のズーム比を確保でき、諸収差、特に、コマ収差（上コマ収差、下コマ収差）、球面収差等の軸上収差、倍率色収差等を良好に補正でき、高い光学性能を得ることができる。

上記構成においては、第１レンズ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１、第１レンズ１の像面側の面Ｓ２の曲率半径Ｒ２が、好ましくは、次の条件式（４）
（４） ０．３００＜│Ｒ１│／Ｒ２＜０．３２０
を満足するように形成される。
条件式（４）は、第１レンズ群（Ｉ）における第１レンズ１の形状に関する条件を規定したものである。│Ｒ１│／Ｒ２の値が、条件式（４）を上回ると、８割像高より上の像高での下限光線の上コマ収差が発生し、十分な光学性能を得るのが困難になり、一方、条件式（４）を下回ると、全ての像高での下限光線の下コマ収差が発生し、十分な光学性能を得るのが困難になる。
したがって、条件式（４）を満足するように形成することで、諸収差、特にコマ収差（上コマ収差、下コマ収差）を良好に補正でき、高い光学性能を得ることができる。

上記構成においては、広角端における第１レンズ１の物体側の面Ｓ１から像面Ｐまでの光軸上の距離Ｄｗ、第１レンズ群（Ｉ）の焦点距離ｆＧ１、第２レンズ群（ＩＩ）の焦点距離ｆＧ２が、好ましくは、次の条件式（５），（６）
（５） １．７９＜Ｄｗ／│ｆＧ１│＜１．８５
（６） ３．３４＜Ｄｗ／ｆＧ２＜３．３９
を満足するように形成される。
条件式（５），（６）は、第１レンズ群（Ｉ）及び第２レンズ群（ＩＩ）のパワー配置のバランスに関する条件を規定したものである。
Ｄｗ／│ｆＧ１│の値が、条件式（５）を上回ると、メリジオナル断面方向の５割像高より上の像高で結像面Ｐ側に倒れてしまい、一方、条件式（５）を下回ると、メリジオナル断面方向の６割像高より上の像高で物体側に倒れてしまい、十分な光学性能を得るのが困難になる。
また、Ｄｗ／ｆＧ２の値が、条件式（６）を上回ると、メリジオナル断面方向の５割像高より上の像高で物体側に倒れてしまい、一方、条件式（６）を下回ると、サジタル断面方向、メリジオナル断面方向の９割像高より上の像高で結像面Ｐ側に倒れてしまい、十分な光学性能を得るのが困難になる。
したがって、条件式（５），（６）を満足するように形成することで、諸収差、特に非点収差を良好に補正でき、高い光学性能を得ることができる。

上記構成からなるズームレンズの具体的な数値による実施例を、実施例１、実施例２として以下に示す。

実施例１における主な仕様諸元は表１に、種々の数値データ（設定値）は表２に、非球面に関する数値データは表３に、広角端，中間位置，望遠端におけるそれぞれのレンズ系の焦点距離（広角端ｆｗ、中間位置ｆｍ、望遠端ｆｔ）、光軸Ｌ上での距離（間隔）Ｄ２，Ｄ７，Ｄ９に関する数値データは表４にそれぞれ示される。
また、条件式（１）〜（６）の数値データは、
（１）ν３−ν４＝４９．２−２５．５＝２３．７
（２）ｆＧ２／│ｆＧ１│＝５．０４６／│−９．３４４│＝０．５４０
（３）ｆｇ３／ｆＧ２＝４．５６３／５．０４６＝０．９０４
（４）│Ｒ１│／Ｒ２＝│−６．３１１│／２０．２５４＝０．３１２
（５）Ｄｗ／│ｆＧ１│＝１６．９９８／│−９．３４４│＝１．８１９
（６）Ｄｗ／ｆＧ２＝１６．９９８／５．０４６＝３．３６９
となる。

さらに、広角端、中間位置、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディスト−ション）、倍率色収差に関する収差線図は、図２、図３、図４に示されるような結果となる。尚、図２ないし図４において、ｇはｇ線による収差、ｄはｄ線による収差、ｃはｃ線による収差をそれぞれ示し、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。

以上の実施例１では、広角〜中間〜望遠のそれぞれの位置において、レンズ系の全長（第１レンズ１の前面Ｓ１〜像面Ｐ）が１６．９９８ｍｍ〜１５．８３７ｍｍ〜１６．３９３ｍｍ、バックフォーカスＢＦ（ガラスフィルタ７の後面Ｓ１３から結像面Ｐまでの距離）が０．５９２ｍｍ（一定値）、ズーム倍率が２．４７０（一定値）、Ｆナンバーが３．０６２〜４．１１０〜５．４２２、画角（２ω）が６４．１°〜３９．０°〜２６．４°となり、小型、薄型で、諸収差が良好に補正された光学性能の高いズームレンズが得られる。

実施例２における主な仕様諸元は表５に、種々の数値データ（設定値）は表６に、非球面に関する数値データは表７に、広角端，中間位置，望遠端におけるそれぞれのレンズ系の焦点距離（広角端ｆｗ、中間位置ｆｍ、望遠端ｆｔ）、光軸Ｌ上での距離（間隔）Ｄ２，Ｄ７，Ｄ９に関する数値データは表８にそれぞれ示される。
また、条件式（１）〜（６）の数値データは、
（１）ν３−ν４＝４９．２−２５．５＝２３．７
（２）ｆＧ２／│ｆＧ１│＝５．０６５／│−９．３８９│＝０．５３９
（３）ｆｇ３／ｆＧ２＝４．５８４／５．０６５＝０．９０５
（４）│Ｒ１│／Ｒ２＝│−６．３０８│／２０．２４４＝０．３１２
（５）Ｄｗ／│ｆＧ１│＝１６．９９２／│−９．３８９│＝１．８１０
（６）Ｄｗ／ｆＧ２＝１６．９９２／５．０６５＝３．３５５
となる。

さらに、広角端、中間位置、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディスト−ション）、倍率色収差に関する収差線図は、図５、図６、図７に示されるような結果となる。尚、図５ないし図７において、ｇはｇ線による収差、ｄはｄ線による収差、ｃはｃ線による収差をそれぞれ示し、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。

以上の実施例２では、広角〜中間〜望遠のそれぞれの位置において、レンズ系の全長（第１レンズ１の前面Ｓ１〜像面Ｐ）が１６．９９２ｍｍ〜１５．８３１ｍｍ〜１６．８３７ｍｍ、バックフォーカスＢＦ（ガラスフィルタ７の後面Ｓ１３から結像面Ｐまでの距離）が０．５９２ｍｍ（一定値）、ズーム倍率が２．４７０（一定値）、Ｆナンバーが３．０６１〜４．１０８〜５．４１９、画角（２ω）が６４．１°〜３９．０°〜２６．４°となり、小型、薄型で、諸収差が良好に補正された光学性能の高いズームレンズが得られる。

以上述べたように、本発明のズームレンズは、小型化、薄型化、軽量化、低コスト化等が達成されるため、小型化が要求される携帯電話機等のモバイルカメラ等に好適であるのは勿論のこと、小型化が要求される通常のデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等を含め、ズーミング撮影を行うその他のレンズ光学系においても有用である。

本発明に係るズームレンズの一実施形態を示す構成図である。 実施例１に係るズームレンズにおいて、広角端での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。 実施例１に係るズームレンズにおいて、中間位置での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。 実施例１に係るズームレンズにおいて、望遠端での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。 実施例２に係るズームレンズにおいて、広角端での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。 実施例２に係るズームレンズにおいて、中間位置での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。 実施例２に係るズームレンズにおいて、望遠端での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。

符号の説明

Ｉ 第１レンズ群
ＩＩ 第２レンズ群
ＩＩＩ 第３レンズ群
１ 第１レンズ（第１レンズ群）
２ 第２レンズ（第２レンズ群）
３ 第３レンズ（第２レンズ群、接合レンズ）
４ 第４レンズ（第２レンズ群、接合レンズ）
５ 第５レンズ（第３レンズ群）
６，７ ガラスフィルタ
ＳＤ 開口絞り
Ｄ１〜Ｄ１２ 光軸上の距離
Ｄｗ 広角端におけるレンズ系の全長
Ｒ１〜Ｒ１３ 曲率半径
Ｓ１〜Ｓ１３ 面
ｆＧ１ 第１レンズ群の焦点距離
ｆＧ２ 第２レンズ群の焦点距離
ｆｇ３ 第３レンズの焦点距離
ν３ 第３レンズのアッベ数
ν４ 第４レンズのアッベ数
Ｒ１ 第１レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２ 第１レンズの像面側の面の曲率半径
Ｌ 光軸

Claims (8)

1. 物体側から像面側に向けて順に、負の屈折力をもつ第１レンズ群と、正の屈折力をもつ第２レンズ群と、正の屈折力をもつ第３レンズ群とを備えたズームレンズであって、
   前記第１レンズ群、第２レンズ群、及び第３レンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングに際して、それぞれ光軸方向に移動し、
   前記第１レンズ群は、物体側及び像面側の両方に凹状の非球面をもつ第１レンズからなり、
   前記第２レンズ群は、物体側に有効径を開口絞りとする凸状の非球面及び像面側に凹状の非球面をもつ第２レンズと、正の屈折力をもつ第３レンズと、前記第３レンズの像面側に接合された負の屈折力をもつ第４レンズと、とからなり、
   前記第３レンズ群は、像面側に凸状の非球面をもつメニスカス形状の第５レンズからなる、
   ことを特徴とするズームレンズ。
2. 前記第１レンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングに際して、物体側から像面側に向けて移動し途中から物体側に移動する、
   ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
3. 前記第１レンズの物体側に形成された非球面は、中心から周辺部に向かうに連れて負の屈折力が弱くなるように形成されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
4. 前記第３レンズのアッベ数をν３、前記第４レンズのアッベ数をν４とするとき、次の条件式（１）を満足する、ことを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載のズームレンズ。
   （１） ν３−ν４＞２０
5. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆＧ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆＧ２、前記第３レンズの焦点距離をｆｇ３とするとき、次の条件式（２），（３）を満足する、ことを特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載のズームレンズ。
   （２） ０．５１０＜ｆＧ２／│ｆＧ１│＜０．５７０
   （３） ０．８９０＜ｆｇ３／ｆＧ２＜０．９２０
6. 前記第１レンズの物体側の面の曲率半径をＲ１、前記第１レンズの像面側の面の曲率半径をＲ２とするとき、次の条件式（４）を満足する、ことを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載のズームレンズ。
   （４） ０．３００＜│Ｒ１│／Ｒ２＜０．３２０
7. 広角端における前記第１レンズの物体側の面から像面までの光軸上の距離をＤｗ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆＧ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆＧ２とするとき、次の条件式（５），（６）を満足する、ことを特徴とする請求項１ないし６いずれかに記載のズームレンズ。
   （５） １．７９＜Ｄｗ／│ｆＧ１│＜１．８５
   （６） ３．３４＜Ｄｗ／ｆＧ２＜３．３９
8. 前記第１レンズ及び第５レンズは、プラスチック材料により形成され、
   前記第２レンズ、第３レンズ及び第４レンズは、ガラス材料により形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし７いずれかに記載のズームレンズ。
   

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